不锈钢腐蚀全解析：类型、成因与防范对策
在许多工业应用中，不锈钢因优异的耐腐蚀性而备受青睐，这也是“不锈钢不生锈”的原因。除机械失效外，不锈钢最严重的腐蚀形式是局部腐蚀，由其引起的失效案例占总数近半。合理选材可避免大多数失效。本文梳理不锈钢常见腐蚀类型及不同牌号的耐蚀性。
不锈钢腐蚀类型
应力腐蚀开裂（SCC）
指应力合金在腐蚀环境中因裂纹扩展而失效的总称。断口呈脆性断裂，但也可能发生在高韧性材料中。必要条件：存在拉应力（残余应力、外加应力或两者兼有）和特定腐蚀介质。裂纹形成与扩展方向大致垂直于拉应力方向。引起SCC的应力值远低于无腐蚀介质下的材料断裂应力。微观上，穿晶裂纹称穿晶裂纹，沿晶界扩展称晶间裂纹。裂纹扩展至一定深度，材料按正常裂纹断裂（韧性材料通常通过微观缺陷聚集）。因此，SCC失效断面包含SCC特征区和微观缺陷聚集区。
点蚀
导致腐蚀的一种局部腐蚀形式。
晶间腐蚀
晶界是不同晶向晶粒间的无序位错边界，是溶质元素或金属化合物偏析析出的有利区域。在某些腐蚀介质中，晶界优先被腐蚀，称为晶间腐蚀。大多数金属和合金在特定介质中均可能发生晶间腐蚀。
缝隙腐蚀
局部腐蚀形式，发生在溶液停滞或遮蔽表面的缝隙中。缝隙可形成于金属-金属或金属-非金属接合处，如铆钉、螺栓、垫圈、阀座、松散沉积物、海洋生物附着处。
全面腐蚀
指合金表面以相对均匀方式发生的腐蚀。材料因腐蚀逐渐变薄直至失效。不锈钢在强酸强碱中可能发生全面腐蚀。此类失效不足为虑，通常可通过简单浸泡试验或查阅腐蚀手册预测。
不锈钢系列耐蚀性对比
铁素体不锈钢（铬钢，如400系列）
以铁素体为主，体心立方结构，Cr质量分数11%~30%。一般不含Ni，有时含少量Mo、Ti、Nb等。采用AOD、VOD工艺可大幅降低C、N含量。优势：节Ni、价格低、抗应力腐蚀好、抗氧化性好。主要用于耐大气、水蒸气、氧化性酸腐蚀环境，室温下对稀硝酸、弱有机酸有一定耐蚀性，应用广泛。但不耐还原性酸等介质。通用铁素体钢缺点：冲击韧性差、焊后塑性与耐蚀性差、敏感于晶间腐蚀、抗点蚀性差，限制了应用。
奥氏体不锈钢（铬镍钢，如300、200系列）
因无磁性、宽温度范围内高强度/韧性/延展性、易冷加工、耐氧化介质腐蚀，广泛用于压力容器压力元件。面心立方结构不发生相变，易焊接，无冷脆转变温度，常作低温钢。
18-8系固溶不锈钢在氧化性酸、大气、水、蒸汽等介质中耐蚀性好，低碳或添加Ti、Nb稳定化后抗晶间腐蚀更好，含Mo提高抗点蚀性。含Mo、Cu等元素可耐非氧化性酸（稀硫酸、磷酸）及有机酸（蚁酸、乙酸）腐蚀。但抗点蚀性较差，卤化物溶液中易发生应力腐蚀开裂。长期在500~600℃使用会发生蠕变和致敏。
工业技术